Verbundforschungsprojekt ADECOS

Staubfeuerungs-Versuchsanlage

Kurzbeschreibung

Staubfeuerungs-Versuchsanlage der TU Dresden

Versuchsanlage mit indirektem Feuerungssystem für staubförmige Brennstoffe
Zylindrische Brennkammer mit Deckenbrenner, bestehend aus 5 Einzelsegmenten mit innerer Feuerfestauskleidung und luftgekühlten Wänden.
Betriebsarten: herkömmliche Verbrennung mit Luft / Verbrennung mit reinem Sauerstoff ("Oxyfuel")
Rauchgasrezirkulation zur Gewährleistung realisitscher Oxyfuel-Bedingungen bei der Verbrennung
Pneumatischer Brennstofftransport zum Brenner mit Luft oder rezirkuliertem Rauchgas
Verschiedene Brennertypen einsetzbar (Strahlbrenner, Drallbrenner). Brenneroptimierung mittels CFD
Zusätzlicher Gasbrenner für Zündfeuerung oder zur Verbrennungsunterstützung
Gute Zugänglichkeit für Flammenuntersuchungen mittels Standardsonden durch zahlreiche Messöffnungen
Modernes Anlagensteuerungssystem mit grafischer Bedienoberfläche sowie laufender Erfassung von Messdaten und der Rauchgaszusammensetzung

Technische Daten

Thermische Leistung:	50...60 kW_th
Brennkammerabmessungen:	Innendurchmesser 0.29 m, Länge 2.50 m
Brennstoffmenge (Trockenbraunkohle, 10% Restfeuchte):	6...12 kg/h
Sauerstoffmassenstrom:	0...20 kg/h
Rauchgasrezirkulation:	20...120 kg/h
Luft-/Rezirkulationsgastemperatur:	100...400 °C
Rauchgasaustrittstemperaturen:	550...750 °C (am Brennkammerende) 150...250 °C (nach Rauchgaskühler)

Verfahrensfließbild

Verfahrensfließbild der Staubfeuerungs-Versuchsanlage der TU Dresden

Anlagenteile	Leitungen
1: Brennstoffsilo mit volumetrischer Dosierung	9: Primärluft
2: Brennkammer mit Deckenbrenner	10: Rauchgasrezirkulation, Primärstrom
3: Rauchgaskühler (nicht kondensierend)	11: Sauerstoff, Primärstrom
4: Aschefilter	12: Sekundärluft
5: Saugzug	13: Rauchgasrezirkulation, Sekundärstrom
6: Frischlüfter	14: Sauerstoff, Sekundärstrom
7: Gebläse für Rauchgasrezirkulation	15: Luft- und Brennstoffversorgung für Erdgasbrenner
8: Elektrische Vorwärmer für Luft/Rezirkulationsgas	16: Filter-Abreinigungssystem (Luft/CO₂)

Versuchsbetrieb und Messmöglichkeiten

Rauchgasanalysegeräte

Anlagensteuerung und Messdatenerfassung

Die Versuchsanlage ist mit einer Vielzahl von Temperaturmesstellen im Luft- und Rauchgasweg ausgestattet.
Die Rauchgaszusammensetzung am Brennkammerende (O₂, CO, CO₂, SO₂ und NO) wird kontinuierlich erfasst.
Die eingestellten Durchsätze in den einzelnen Leitungen werden automatisch geregelet, so dass sich sehr stabile Betriebspunkte einstellen lassen.

Grafische Bedienoberfläche

Messungen in der Brennkammer

Zur Messung von Temperaturen und Erfassung der Rauchgaszusammensetzung innerhalb der Brennkammer sind 26 Messöffnungen für Standardsonden vorhanden. Aus den erhaltenen Messdaten können sowohl axiale als auch radiale Profile erstellt werden. Die Messöffnungen und Sonden verfügen über ein spezielles Verschlusssystem, so dass weder beim An- und Absetzen noch während der Messung Falschluft in die Brennkammer eindringen kann (besonders wichtig unter Oxyfuel-Bedingungen).

Gekühltes Absaugpyrometer nach VDI-Standard

Für die Untersuchung der Verschlackungsneigung von Brennstoffen bei verschiedenen Temperaturen und Verbrennungsbedingungen werden ungekühlte, keramische Probekörper eingesetzt.

Ascheansatzsonde

Auswertungen im Labor

Analyse von Brennstoffen, Aschen und Schlacken im Brennstofftechnischen Labor, z.B.

Heizwert
Elementarzusammensetzung
Brennstofffeuchte
Unverbranntes in der Asche
Ascheschmelzverhalten mittels Leitz-Mikroskop